DE4317446A1

DE4317446A1 - Panoramic x-ray camera

Info

Publication number: DE4317446A1
Application number: DE4317446A
Authority: DE
Inventors: Heikki Kanerva; Matti Wahlstroem
Original assignee: Orion Yhtyma Oy
Current assignee: KaVo Kerr Group Finland
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1993-11-25
Also published as: US5371775A; FR2691351B1; GB2267204B; ITMI931061A0; FI97775C; FR2691351A1; ITMI931061A1; FI922361A; FI922361A0; FI97775B; IT1272445B; JPH06133966A; GB9310161D0; GB2267204A

Description

Die Erfindung betrifft eine Panorama-Röntgenkamera mit einem drehbar montierten Haltearm, der an einem Ende eine Röntgenquel le und am anderen Ende einen Bildaufnehmer besitzt, wobei das abzubildende Objekt zwischen die Röntgenquelle und den Bildauf nehmer gebracht und die Abbildung so erfolgt, daß der Haltearm gedreht wird, wobei die Trageachse für den Haltearm so auf ge hängt ist, daß die Achse während der Drehung in verschiedene Richtungen gedreht werden kann.The invention relates to a panoramic X-ray camera with a rotatably mounted arm that has an X-ray source at one end le and has an image sensor at the other end, whereby the object to be imaged between the x-ray source and the image brought participants and the mapping is done so that the holding arm is rotated, the support axis for the holding arm so on ge depends on the fact that the axis turns during rotation Directions can be rotated.

Derartige Panorama-Röntgenkameras werden normalerweise zum Ab bilden der Zähne oder Kiefer eines Patienten verwendet. Beim normalen Abbilden wird der gesamte Gaumen mit einem schmalen Kegel von Strahlen in einem kontinuierlichen Durchlauf geröntgt, wobei der Bildaufnehmer mit einer entsprechenden Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, und zwar in der Wei se, daß sich ein scharfes Bild ergibt.Such panoramic X-ray cameras are usually used used to form a patient's teeth or jaws. At the The entire palate is normal with a narrow Cone of rays x-rayed in a continuous pass, being the imager at an appropriate speed is moved in the opposite direction, namely in Wei se that there is a sharp picture.

Aus der US-PS 4,852,134 ist es bekannt, in ein und demselben Gerät die Möglichkeiten der Panorama-Abbildung und der Tomogra phie vorzusehen. Unter Tomographie, d. h. einem Schichtbild, versteht man also ein Verfahren, bei dem die Bildaufnahme in einer Zentralprojektion unter Verwendung eines Strahlenfeldes erfolgt, welches das abzubildende Objekt überdeckt, wobei sich das Strahlenfeld um einen Punkt oder eine Achse des abzubilden den Objekts dreht. Der Bildaufnehmer bleibt dabei gegenüber dem Strahlenfeld stationär, so daß eine scharf abgebildete Schicht an dem Punkt oder der Achse abgebildet wird, während Bereiche außerhalb der Schicht verzerrt sind, und zwar in Abhängigkeit vom Ausmaß der Bewegung und von anderen Faktoren.From US Pat. No. 4,852,134 it is known in one and the same Device the possibilities of panorama imaging and tomogra to provide phie. Under tomography, d. H. a layer image, one understands a procedure in which the image acquisition in a central projection using a radiation field takes place, which covers the object to be imaged, whereby image the radiation field around a point or an axis of the rotates the object. The image sensor remains opposite Radiation field stationary, so that a sharply imaged layer is mapped to the point or axis while areas are distorted outside of the layer, depending on the extent of the movement and other factors.

Bei dem Gerät nach dem US-Patent wird die Tomographie dadurch erreicht, daß eine vertikale und eine seitliche Oszillations bewegung miteinander kombiniert werden. Der Aufbau des Gerätes weicht von einer bekannten Panorama-Kamera hinsichtlich des C- Bogens ab, was die vertikale Oszillationsbewegung möglich macht.With the device according to the US patent, this makes tomography achieved a vertical and a lateral oscillation movement can be combined. The structure of the device deviates from a known panorama camera with regard to the C- Arc, which makes the vertical oscillation movement possible.

Es sind aber auch Geräte speziell für die Tomographie bekannt, die aber wesentlich teurer als Panorama-Röntgenkameras sind.However, devices specifically for tomography are also known, but they are much more expensive than panoramic X-ray cameras.

Eine bekannte Panorama-Kamera hat den Nachteil, daß bei ihr der Zahnbogen lediglich in einer im wesentlichen senkrechten Projek tion abgebildet werden kann, während es an Tiefeninformation in Richtung der Röntgenstrahlen mangelt. Gemäß der US-Patentschrift könnte aber die Tomographie zur transversalen Abbildung des Zahnbogens herangezogen werden.A well-known panorama camera has the disadvantage that the Dental arch only in a substantially vertical project tion can be mapped while in depth information in Direction of x-rays is lacking. According to the US patent However, the tomography for the transverse imaging of the Dental arch can be used.

Die Erfindung basiert auf der Beobachtung, daß eine transversale Tomographie hinreichend gut durchgeführt werden kann und daß einfach ein Teil der Rotationsbewegung einer bekannten Panorama- Kamera Verwendung findet. Denn ein Gebiß enthält hauptsächlich senkrechte Grenzflächen und ihre gute Verzerrung ("blurring") läßt sich durch eine Bewegung quer zu diesen Grenzflächen errei chen.The invention is based on the observation that a transverse Tomography can be performed well and that simply part of the rotational movement of a known panorama Camera is used. Because a bit mainly contains vertical interfaces and their good distortion ("blurring") can be achieved by moving across these interfaces chen.

Ein Problem bei der Verwendung einer Panorama-Röntgenkamera für die Tomographie und für ausgiebigere Untersuchungen als ledig lich das Abbilden des Zahnbogens besteht in den mechanischen Begrenzungen. Oft ist die Drehachse rohrförmig und die Auflage für den Kopf des Patienten erstreckt sich nach unten durch die ses Rohr, was natürlich die Anbringung des Stützarms in bezug auf den Patienten beschränkt.A problem when using a panoramic x-ray camera for the tomography and for more extensive examinations than single Lich the mapping of the dental arch consists in the mechanical Limitations. The axis of rotation is often tubular and the support for the patient's head extends down through the This pipe, which of course relates to the attachment of the support arm limited to the patient.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, diese Schwierigkeiten zu be seitigen und eine bekannte Panorama-Röntgenkamera in der Weise weiterzubilden, daß sie ohne teure Bauteile für die Tomographie verwendet werden kann und daß ferner die aufgrund der Mechanik auferlegten Beschränkungen zumindest teilweise überwunden wer den.The object of the invention is to overcome these difficulties sided and a well-known panoramic x-ray camera in the way to further develop that without expensive components for tomography can be used and that also due to the mechanics restrictions at least partially overcome the.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff.The characteristic features serve to solve this task of claim 1 in conjunction with its preamble.

Eine Idee der Erfindung besteht also darin, daß eine Panorama- Röntgenkamera gut für Querschnittstomographie im Bereich des Zahnbogens verwendet werden kann, wo sie am meisten gebraucht wird, da sich hauptsächlich die Frage der Verzerrung der senk rechten Fläche stellt. Es sind aber auch die wangen- und zungen seitigen Flächen des Kiefers senkrecht. Eine weitere wesentliche Verbesserung besteht darin, daß die scheinbare Drehpunkt der Ab bildungsstrahlen in bezug auf die Stützachse des Haltearms nach außen verlagert werden kann.An idea of the invention is therefore that a panorama X-ray camera good for cross-sectional tomography in the area of Dental arch can be used where it is most needed is mainly because the question of the distortion of the lower right face. But it is also the cheeks and tongues lateral surfaces of the jaw perpendicular. Another essential Improvement is that the apparent pivot point of the Ab educational rays with respect to the support axis of the holding arm can be shifted outside.

Bei einer normalen Panoramaabbildung wird die Rotationsachse nahezu ohne Ausnahme während der Abbildung bewegt. Eine geradli nige Bewegung erfolgt entweder in Richtung der Symmetrieachse (Y-Bewegung) oder in Querrichtung (X-Bewegung), oder der Bewe gungspfad der Achse ist beispielsweise der Form des Zahnmusters angepaßt. Es ist auch wesentlich, daß der Bildaufnehmer, bei spielsweise der Film, synchron mit dem Abtaststrahl bewegt wird.With a normal panorama image, the axis of rotation becomes moved almost without exception during the illustration. A straight forward Some movement occurs either in the direction of the axis of symmetry (Y movement) or in the transverse direction (X movement), or the movement The path of the axis is, for example, the shape of the tooth pattern customized. It is also essential that the image sensor, at for example the film is moved synchronously with the scanning beam.

Bei der Tomographie bleibt der Film hingegen in bezug auf die Röntgenstrahlen stationär und bei der herkömmlichen Tomographie, die unter Verwendung einer Panorama-Kamera durchgeführt wird, bleibt auch die Achse des Arms während der hin- und hergehenden Drehbewegung stationär. Bei der Erfindung ist dies jedoch an ders. With tomography, however, the film remains in relation to the X-rays stationary and in conventional tomography, which is carried out using a panorama camera, also remains the axis of the arm during the back and forth Stationary rotary motion. However, this is the case with the invention otherwise.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläu tert; es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to figures tert; show it:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer bekannten Pano rama-Röntgenkamera; Fig. 1 is a schematic side view of a known panama X-ray camera;

Fig. 2 die Aufhängung des Haltearms der Panorama-Röntgenkamera und Fig. 2 shows the suspension arm of the panoramic X-ray camera and

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Kopf eines Patienten unter Darstellung der Strahlenkegel. Fig. 3 is a plan view of a patient's head showing the beam cone.

Fig. 1 zeigt einen Haltearm 1 einer Panorama-Röntgenkamera, der an einem Ende eine Röntgenquelle 2 und am anderen Ende einen Röntgenfilm 3 als Bildempfänger aufweist. Der Kopf eines Patien ten wird mit Hilfe von bestimmten Kopfstützen zwischen die Rönt genquelle 2 und den Filter 3 gebracht und die Abbildung erfolgt durch Drehen des Haltearms 1 um seine Halteachse 4. Normalerwei se wird die Halteachse 4 von einer Vorrichtung 5 getragen, wel che die Drehbewegung der Halteachse 4 gestattet. Fig. 1 shows a support arm 1 of a panoramic X-ray camera, having at one end an X-ray source 2 and at the other end an X-ray film 3 as an image receiver. The head of a patient is brought with the help of certain headrests between the source 2 of the x-ray and the filter 3 and the image is made by rotating the holding arm 1 about its holding axis 4 . Normally, the holding axis 4 is carried by a device 5 which allows the rotational movement of the holding axis 4 .

Fig. 2 zeigt eine Aufhängungseinrichtung in schematischer Dar stellung, die dem Teil 5 in Fig. 1 entspricht. Sie erlaubt die Drehung der Achse 4 während der Abbildung sowohl in X-Richtung, als auch in Y-Richtung. Die rohrförmige Drehachse 4 ist an einer Platte 6 montiert, die so angebracht ist, daß sie entlang von zwei parallelen ersten Achsen 8 bewegt wird. Die ersten Achsen 8 sind wiederum an einer weiteren Platte 7 angebracht, die ent lang von zwei zweiten Achsen 9 bewegbar ist, die senkrecht zu den ersten Achsen 8 stehen. Diese Bewegung entlang der ersten Achsen 8 wird von einem ersten Schrittmotor 10 durchgeführt und die Bewegung der zweiten Achsen 9 von einem zweiten Schrittmotor 11. Die Achse 4, die drehbar an der ersten Platte 6 angebracht ist, kann von einem dritten Schrittmotor 12 gedreht werden. Auf diese Weise erreicht man eine Anordnung, bei der die Mittellinie der Achse 4 bewegbar ist, und zwar je nach Wahl in der X-Y-Ebene während einer Drehung der Achse. Fig. 2 shows a suspension device in a schematic Dar position, which corresponds to part 5 in Fig. 1. It allows axis 4 to be rotated in the X direction as well as in the Y direction during imaging. The tubular axis of rotation 4 is mounted on a plate 6 , which is mounted so that it is moved along two parallel first axes 8 . The first axes 8 are in turn attached to a further plate 7 , which can be moved ent of two second axes 9 , which are perpendicular to the first axes 8 . This movement along the first axes 8 is carried out by a first stepper motor 10 and the movement of the second axes 9 by a second stepper motor 11 . The axis 4 , which is rotatably attached to the first plate 6 , can be rotated by a third stepper motor 12 . In this way, an arrangement is achieved in which the center line of the axis 4 is movable, depending on the choice in the XY plane during a rotation of the axis.

Wenn die Vorrichtung zur Tomographie eingesetzt wird, wird der Haltearm 1 mit lediglich einer kleinen Amplitude um eine be stimmte Position hin- und herbewegt. In Fig. 3 deuten die klei nen Kreise T die verschiedenen Punkte im Zahnbogen des Patienten P an, die einer nach dem anderen verzerrt werden, wobei die Stellung des Haltearms 1 dazwischen verändert wird. In Fig. 3 ist die Kopfstütze S des Patienten ebenfalls angedeutet, und der Kreis gibt den Bereich an, durch den die Mechanik der Röntgen strahlenvorrichtung begrenzt ist.When the device is used for tomography, the holding arm 1 is moved back and forth with only a small amplitude around a certain position. In Fig. 3, the small circles T indicate the various points in the dental arch of the patient P, which are distorted one after the other, the position of the holding arm 1 being changed in between. In Fig. 3 the headrest S of the patient is also indicated, and the circle indicates the area by which the mechanics of the X-ray device is limited.

Die von der Mechanik auferlegten Beschränkungen lassen sich teilweise aufheben oder reduzieren, wenn gemäß Erfindung die Halteachse 4 selbst während des Verzerrens bewegt wird. Das heißt, die Achse 4 wird durch die Platten 6 und 7 und die Moto ren 10 und 11 während des Verzerrens entlang dem Kreisbogenab schnitt C bewegt, wodurch das scheinbare Zentrum O des Arms oder des Strahls hinsichtlich der Halteachse 4 selbst nach außen verlagert werden kann. Es befindet sich somit das Zentrum und die Halteachse in der Mittelebene des Strahlenkegels. Der Kreis bogen C wird so eingestellt, daß sein Mittelpunkt innerhalb des abzubildenden Bereichs liegt.The restrictions imposed by the mechanics can be partially removed or reduced if, according to the invention, the holding axis 4 is moved even during the distortion. That is, the axis 4 is moved by the plates 6 and 7 and the motors 10 and 11 during the warping along the arc section C, whereby the apparent center O of the arm or the beam can be shifted outward with respect to the support axis 4 itself . The center and the holding axis are thus in the central plane of the beam cone. The circular arc C is set so that its center lies within the area to be imaged.

Die Erfindung erfordert keine mechanische Veränderung einer Panorama-Röntgenkamera; sie läßt sich lediglich durch Steuern der Motoren erreichen. Einer der Vorteile besteht darin, daß die Ausmaße der X-Y-Bewegungen, die sonst lediglich zur Lokalisie rung dienen, kleiner als üblich sind, was ein wesentlicher Vor teil hinsichtlich der Kosten einer Panorama-Röntgenkamera bedeu tet.The invention does not require a mechanical change Panoramic x-ray camera; it can only be controlled of the motors. One of the advantages is that the Extent of the X-Y movements, which otherwise only for localization serving are smaller than usual, which is an essential advantage Part of the cost of a panoramic X-ray camera tet.

Claims

1. panoramic X-ray camera with a rotatably mounted holding arm ( 1 ) which has an X-ray source ( 2 ) at one end and an image sensor ( 3 ) at the other end, the object to be imaged between the X-ray source ( 2 ) and the image sensor ( 3 ) is brought and the illustration is such that the holding arm ( 1 ) is rotated, the holding axis ( 4 ) for the holding arm being suspended in such a way that the axis can be rotated in different directions during the rotation, characterized in that at the tomography of the holding arm ( 1 ) is rotated to a limited extent around the holding axis ( 4 ), and that the holding axis ( 4 ) is mounted in such a way that movement along a limited circular arc (C) is possible, so that the apparent pivot point ( O) the X-ray cone can be displaced outwards relative to the holding axis ( 4 ) of the holding arm ( 1 ).

2. Panoramic X-ray camera according to claim 1, characterized in that the circular arc (C) of the movement of the holding axis ( 4 ) is adapted so that the center (O) of the circular arc (C) lies within the area to be imaged.

3. panoramic X-ray camera according to claim 1 or 2, characterized in that the holding axis ( 4 ) of the holding arm ( 1 ) is carried in a manner known per se by two slides ( 6 , 7 ) which are movable at right angles to each other.